Лекция 6 ик-спектроскопия гетероатомных соединений нефти. Измерение нефти ик спектрометром


Области применения инфракрасной спектрометрии | Белприборхим

  • Топливная промышленность (Огромный интерес представляет применение инфракрасной спектроскопии для определения качества различных продуктов переработки нефти, таких как, бензиновые продукты, дизельные продукты, керосин.)

Огромный интерес представляет применение инфракрасной спектроскопии для определения качества различных продуктов переработки нефти, таких как, бензиновые продукты, дизельные продукты, керосин.

Определение бензола в бензине играет важную роль в автомобильной и авиационной промышленности, поскольку бензол и продукты его реакции являются сильными отравляющими веществами, кроме того, присутствие бензола приводит к неисправности двигателя — ГОСТ Р 51930 (ASTM D 4053), ASTM D 6277, ГОСТ Р 52256-2004 (ASTM D 5845-95)

  • Фармацевтическая промышленность (инфракрасные Фурье-спектрометры ФСМ представляют собой эффективный аналитический инструмент исследования химического состава и контроля качества субстанций и готовых лекарственных форм)

Инфракрасные Фурье-спектрометры ФСМ представляют собой эффективный аналитический инструмент исследования химического состава и контроля качества субстанций и готовых лекарственных форм, позволяющий решать следующие задачи:

—          определение подлинности субстанций по стандартным спектрам Фармакопеи

—          качественный и количественный анализ исходных веществ и продуктов синтеза

—          идентификация и контроль качества сырья

—          контроль качества готовых лекарственных форм.

Быстрая идентификация фармацевтических препаратов осуществляется с помощью программы Genuineс использованием стандартных спектров фармацевтических препаратов. Для идентификации в режиме пропускания исследуемый образец должен прессоваться в KBr таблетки или готовиться в виде суспензии в вазелиновом масле.

Анализ проводится в соответствии с фармацевтическими статьями.

  • Экологический контроль (ИК Фурье-спектрометр ФСМ 1201, благодаря своим преимуществам и высокой степени автоматизации процесса измерений, может использоваться как эффективное средство контроля при проведении экологических мониторингов, контроля следов примеси углеводородов)

ИК Фурье-спектрометр ФСМ 1201, благодаря своим преимуществам и высокой степени автоматизации процесса измерений, может использоваться как эффективное средство контроля при проведении экологических мониторингов, контроля следов примеси углеводородов и определения массовой концентрации углеводородов в воде и почве по интенсивности поглощения метиленовых групп в ИК спектре.

Главная задача экологического контроля — выявление любых изменений качества окружающей природной среды и поддержание его на установленном уровне. Качество окружающей природной среды измеряется научно обоснованными показателями, установленными в государственных стандартах на различные виды природных ресурсов, природных объектов и комплексов.

Методики и стандарты по применению ИК спектрометров для решения экологических задач:

ISO/TR 11046:94 Качество почвы. Определение содержания минеральных масел. Методы с применением ИК спектроскопии

ГОСТ Р 51797 Вода питьевая. Метод определения содержания нефтепродуктов

ASTMD 3414 Метод идентификации извлечённых из воды нефтей с помощью ИК спектрометрии

ПНДФ Вода сточная. Метод определения нефтепродуктов.

ASTM D 3921 Метод определения углеводородов нефтяного происхождения в воде.

РД 31.28.52-79 Методы физико-химического контроля рабочих сред судового оборудования. Нефтепродукты в воде.

Выхлопные газы Методика ОАО «НАК «Азот» Определение окислов азота NO, NO2, N2O

Для определения массовой концентрации нефтепродуктов в воде по ИК спектру поглощения (ГОСТ Р 51797) разработано программное обеспечение OilWatIR

  • Электронная промышленность ( проводить контроль качества полупроводниковых пластин можно с помощью тестера п/п пластин, выполненного на базе ИК Фурье спектрометра ФСМ 1201)

Проводить контроль качества полупроводниковых пластин можно с помощью тестера п/п пластин, выполненного на базе ИК Фурье спектрометра ФСМ 1201. С его помощью можно проводить неразрушающие измерения и контроль таких параметров пластин и структур из монокристаллического кремния как:

—          концентрации примеси кислорода междуузельного;

—          концентрация примеси углерода замещения;

—          толщина эпитаксиальных слоев структур типа n-n+ и p-p+;

—          концентрация фосфора в ФСС, бора и фосфора в БФСС.

Для проведения контроля применяются следующие стандарты:

— SEMIMF 1188 Контроль концентрации междуузельного кислорода в кремнии

— SEMIMF 1391 Контроль концентрации углерода замещения в кремнии

— SEMIMF 951 Контроль радиальной неоднородности междуузельного кислорода

— SEMIMF 95 Контроль толщины эпитаксиальных слоёв кремния в структурах n-n+, p-p+

            Для проведения контроля качества полупроводниковых пластин разработано программное обеспечение SemiSpec.

  • Газовый анализ (азовый анализ – это комплекс мероприятий по установлению качественного и количественного состава газовых смесей.

Большинство газообразных веществ имеет характерное поглощение в ИК области спектра, что позволяет регистрировать большинство газов, в том числе окислы углерода, азота, серы, метан, аммиак, пары органических растворителей и многие другие вещества. Жидкие вещества можно исследовать, переводя их в газовую фазу. ИК метод не позволяет детектировать только инертные газы и двухатомные газы)

Основные достоинства ИК метода:

Универсальность и селективность. Уникальный характер индивидуальных ИК спектров веществ позволяет на одном и том же ИК фурье-спектрометре осуществлять идентификацию и количественное определение широкой номенклатуры газообразных веществ.Многокомпонентный анализ. Возможность одновременно идентифицировать 10–20 компонент сложной смеси, и раздельно определить их содержание при концентрациях, различающихся на 2-3 порядка.Высокая чувствительность. Использование многопроходной газовой кюветы с длиной оптического пути 5–10 м в сочетании с высоким отношением сигнал/шум фурье-спектрометра позволяет регистрировать примеси на уровне 10 5–10 4%.Большой динамический диапазон. Возможность определять компоненты газовой смеси в диапазоне концентраций 10 4–100%.

Основные применения:— анализ газов в химической и нефтехимической промышленности— природный газ и продукция газовой промышленности— контроль токсичных газов в полупроводниковом производстве— контроль следов примесей в газах медицинского назначения— экологический контроль атмосферного воздуха, воздуха рабочей зоны и выбросов промышленных предприятий.

  • Химия полимеров (состав полимеров. Синтетические каучуки: состав, структурные характеристики. Анализ модифицирующих добавок: пластификаторы, антиоксиданты. ИК спектроскопия широко используется в полимерной промышленности для многих прикладных задач, в том числе для анализа и описания полимеров. ИК спектр полимеров дает понять на молекулярном уровне ориентацию и структуру полимерных цепочек. ИК Фурье-спектроскопия простой и наиболее информативный способ получения спектров полимеров)

Оставьте свой отзыв (комментарий) или задайте вопрос:

intehsa.by

Определение инфракрасной спектрометрией - Справочник химика 21

    Что касается функциональных групп, содержащих гетероатомы ОН, 5—Н, С—5, С = 0, N—Н и т. д., которые могут быть обнаружены в молекулах нефтяных компонентов, то для их качественного и количественного определения инфракрасная спектрометрия является наиболее важным методом. [c.261]

    Следует заметить, что в области исследования сернистых соединений инфракрасная спектрометрия начала применяться сравнительно недавно, и можно привести лишь немногие примеры использования метода для установления структуры или количественного определения сернистых соединений в нефтепродуктах. [c.122]

    К качеству стирола, идущего для указанных целей, предъявляются более повышенные требования стирола—99,6% (вес.), этилбензола—0,25% вес. (определение ведется инфракрасным спектрометром), альдегидов—не более 0,02%, перекисных соединений—не более 0,005%, светопропускаемость—не менее 85. [c.228]

    За последнее время в практике газового анализа все чаще применяют метод инфракрасной спектрометрии [386]. 1 го применяют для идентификации отдельных компонентов газовой смеси, для определения чистоты индивидуальных газов и для определения состава смесей газообразных углеводородов, главным образом смесей углеводородов С4. [c.857]

    Инфракрасная спектрометрия может быть с успехом использована для исследования скоростей реакций. Важную роль, как и при всех кинетических измерениях, играет в этом случае скорость химического превращения. Скорость реакции должна быть мала в сравнении со скоростью записи определенного участка спектра. [c.50]

    Известно, что основную массу нефтяных кислородных соединений составляют соединения с карбонильной группой. Карбонилсодержащие соединения объединяют большую группу кислородных соединений разных классов, куда входят кетоны, альдегиды, кислоты, сложные эфиры, ангидриты, лактоны. Все они при выделении попадают в смолы. В настоящее время нет единого химического метода количественного определения карбонилсодержащих соединений в нефтях. Из существующих на сегодня методов наиболее перспективен простой и экспрессный метод инфракрасной спектрометрии. Для нефракционированных нефтей месторождений Западной Сибири было снято 1450 ИК-спектров, из них 233 пробы (16 %) с СО-группой разной степени интенсивности.  [c.93]

    При определении дихроизма в инфракрасной области используют двухлучевой инфракрасный спектрометр (разд. 15.1.1). В зоне образца наряду с полимерным образцом находится и инфракрасный поляризатор. Инфракрасные спектры записываются при ориентации поляризатора сначала параллельно, а затем перпендикулярно оси эталонного образца. [c.212]

    Качество почвы. Определение содержания карбоната. Объемный метод Качество почвы. Определение органического и общего углерода после сухого сжигания Качество почвы. Определение содержания минерального масла. Метод инфракрасной спектрометрии и газовой хроматографии [c.542]

    Определение в топливах. Содержание оксигенатов в бензинах определяется методами жидкостной хроматографии и инфракрасной спектрометрии (ИКС). [c.64]

    Пользуясь рассмотренными выше методиками измерения длины, можно получить сведения об изменениях в адсорбенте при адсорбции, тогда как инфракрасная спектроскопия позволяет непосредственно обнаружить изменения в адсорбате при адсорбции. Кроме того, в некоторых случаях, когда определенные группы, чужеродные по отношению к объемной решетке, прочно удерживаются на поверхности, присутствие и природа таких групп могут быть выявлены по их инфракрасному спектру поглощения. Если эти группы (например, ОН) рассматривают как часть твердого тела, инфракрасный спектрометр применяют для того, чтобы обнаружить изменения в адсорбенте. [c.283]

    Для того чтобы по температуре можно было правильно определить состав, в колонне должна находиться только двухкомпонентная смесь, а общее давление должно быть постоянным. Для устранения трудностей, возникающих в результате колебания давления, можно иногда использовать разность температур между двумя положениями в колонне как критерий среднего состава в этой области. Кроме того, необходимо, чтобы точка измерения температуры не находилась в области постоянного состава, которая вероятнее всего лежит вблизи от концов колонны или на тарелке питания. Нецелесообразно использовать температуру для определения состава, если разность температур кипения компонентов исходной смеси невелика. Наиболее подходящим методом контроля является непосредственное измерение состава в колонне с помощью газо-жидкостных хроматографов, инфракрасных спектрометров или рефрактометров. [c.378]

    Главы 14—17 представляют собой превосходное введение во все аспекты аналитических р азделений представлена информация о теории и практике дистилляции, природе фазовых равновесий я экстракции и применение различной хроматографической техники для разделения смесей неорганических, органических и биологических веществ. Наиболее интересные методы современного спектрохимического анализа изложены в главах 18—21 — взаимодействие ультрафиолетового и видимого излучения с атомами и молекулами, приводящее к абсорбции, эмиссии и флуоресценции применение инфракрасной спектрометрии и спектрометрии комбинационно го рассеяния для определения молекулярной структуры. [c.19]

    Все вещества обладают способностью поглощать инфракрасное излучение той или иной частоты, поэтому необходимо обеспечить такие условия, при которых детали аппарата не поглощали бы падающее излучение сильнее, чем исследуемые образцы. Для различных типов материалов поглощение минимально вплоть до определенной длины волны. Области пропускания для некоторых материалов, используемых в инфракрасной спектрометрии, приведены ниже  [c.152]

    Для многокомпонентных смесей часто невозможно найти такие характеристические полосы, которые не перекрывались бы полосами других составляющих. При слабом поглощении и наложении полос возможны ошибки в 15%, в то время как при благоприятных условиях достигается правильность до долей процента. Несмотря на эти ограничения, одним из важных преимуществ инфракрасной спектрометрии является возможность решения проблем, которые очень трудны либо вовсе неразрешимы для других аналитических методов, например — определение одного изомера в присутствии многих других. [c.160]

    Качественный и количественный анализы не исчерпывают всех возможных применений инфракрасной спектрометрии. Этот метод широко используется для исследования структуры неорганических комплексов, межмолекулярных водородных связей, симметрии молекул, а также для изучения взаимодействия между растворителем и растворенным веществом. С некоторой модификацией его применяют для исследования адсорбции на поверхности твердых тел, изомеров, влияния замещения водорода дейтерием, а также кристаллической структуры полимеров. С помощью инфракрасной спектрометрии контролируют физические и химические процессы, а также выполняют определение многих составляющих в сложных образцах. [c.160]

    И определенные длины волн отбираются с помощью призм или дифракционных решеток. Стекло можно использовать только в.видимой и ближней ультрафиолетовой областях спектра, но не в других, так как при других длинах волн оно обладает слишком сильным поглощением. В ультрафиолетовых спектрометрах призмы и кюветы обычно делаются из кварца, а в инфракрасной спектрометрии призмы изготовляются из каменной соли и аналогичных материалов. Обычно для сведения поглощения к минимуму вместо линз используются зеркала. В далекой ультрафиолетовой области воздух поглощается настолько сильно, что спектрометр должен быть откачан поэтому такая область называется вакуумным ультрафиолетом. Инфракрасные спектрометры должны быть тщательно осушены, так как влага не только растворяет поверхность призм из каменной соли, но и поглощает значительную долю излучения. При работе в микроволновой и радиочастотной областях нет необходимости в отборе длин волн, так как сам источник может быть построен так, что он дает монохроматическое излучение с любой желаемой длиной волны. [c.325]

    При анализе нефтей в малых количествах существенное значение приобретают хроматографические методы совместно с инфракрасной спектрометрией. В данном случае рекомендуется использовать методику, применяемую в битуминологических исследованиях [64]. Количества выделенных масел вполне достаточно для определения индивидуального состава м-алканов методом ГЖХ. [c.17]

    Основываясь на данных инфракрасной спектрометрии, можно подойти к качественному определению строения молекул следует отметить, что в подобных структурных исследованиях другого равноценного метода практически нет [311. Например, автору совместно с Е. А. Глебовской, применяя инфракрасную спектрометрию, удалось в общих чертах охарактеризовать структуру части сернистых соединений, входящих в состав остаточной серы , а также структуру азотистых соединений основного характера, выделенных. / из реактивных топлив 2, 35]. [c.18]

    Для исследования кинетики реакций с полимеризующими-ся продуктами в присутствии водяного пара разработана и применена модель реактора с поршневым турбулизатором [35]. Исследование методом конкурирующих реакций [23] позволило определять относительную адсорбционную и реакционную способность углеводородов. Импульсный микрокаталитический метод дал возможность изучения кинетики процесса при нестационарном состоянии катализатора. Оценка величины поверхности серебра [21] и окислов меди [22] на поверхности носителя хемо-сорбционным методом позволила определять удельную поверхность и удельную активность контактов. Наиболее быстрым и удобным является хроматографическое определение общей величины поверхности контактов [1]. Применение инфракрасной спектрометрии дало возможность уточнить детали механизма окисления этилена на серебре. [c.23]

    Для определения чистоты самого целевого компонента, нанример этилена (99,9%), в некоторых случаях пользуются химическим поглотительным анализом или инфракрасной спектрометрией. [c.302]

    Инфракрасная спектрометрия применяется для определения чистоты этилена (до 99,9%) и для определения примесей ацетилена в олефинах. [c.319]

    Инфракрасные спектры поглощения главным образом от 2 до 15 мк применяются для анализа индивидуальных компонентов, определения функциональных групп и распределения углеродных атомов. При идентификации отдельных соединений необходимо иметь либо эталонные вещества, либо коллекцию соответствующих спектров. Инфракрасная спектрометрия в 50-х годах являлась наиболее распространенным методом количественного, качественного и структурного исследования нефти во всех областях анализа, будь то газы, жидкости или твердые продукты. [c.260]

    По гибкости и обширности области применения инфракрасная спектрометрия стоит на первом месте в ряду других спектральных методов. Большим преимуществом является также возможность работы с весьма малыми количествами вещества. Следует, однако, отметить, что инфракрасная спектрометрия как метод количественного определения компонентов легких бензиновых фракций [c.260]

    Определение малых количеств кислорода в металлическом натрии методом инфракрасной спектрометрии. [c.243]

    При определении растворимости воды в хладоне-12 было показано, что гравиметрический и кулонометрический метод на пятиокиси фосфора, а также метод инфракрасной спектрометрии дают одинаковые результаты в широких пределах изменения влажности и температуры [327]. Найдено также, что наиболее правильные и стабильные результаты по гравиметрическому методу достигаются на поглотительных сосудах диффузионного типа из нержавеющей стали. В последних проникновение атмосферной влаги в ходе взвешивания ограничено ее диффузией через микроотверстие в штуцере, предназначенном для присоединения к линии с анализируемым газом. Кроме простоты конструкции такой тип поглотителя исключает [c.148]

    Применяемые в комбинированных приборах инфракрасные спектрометры обеспечивают погрешность определения концентрации углеводородов порядка 1%, применение же масс-спектрометров позволяет снизить эту погрешность до величины 0,1 %. [c.541]

    В комплекс стандартов на методы оценки загрязнения нефтепродуктами входят международные стандарты ИСО 11046, ИСО 13877 и ИСО 16703. ИСО 11046 устанавливает методы количественного определения содержания минерального масла в почве инфракрасной спектрометрией и газовой хроматографией. [c.57]

    В исследопапии гетероорганических соединений реактивных топлив метод инфракрасной спектрометрии молсет быть использован для 1) идентификации индивидуальных соединений, 2) количественного анализа простых смесей известного состава, 3) определения особенностей химической структуры (наличие и расположение функциональных групп, отдельных связей, изомерных структур), 4) исследования кинетики окисления различных соединений и изменения структуры соединений под действием различных факторов. [c.117]

    Методы инфракрасной спектроскопии и ядерного магнитного резонанса позволяют определить наличие в молекулах групп СНз, СНг и СН. Несмотря на многочисленные работы по инфракрасной спектрометрии [36—43], до сих пор нет единого количественного метода определения содержания изоалканов и их структуры. Исследования по инфракрасной спектроскопии ведут в области адсорбции 670—3330 см характерной для групп СНз, СНг и СН. [c.34]

    В работе [1184] рассматриваются методы количественного определения содержания присадки Santolene С в топливах с применением инфракрасной спектрометрии, а также полевой (колориметрический метод, основанный на образовании окрашенных комплексов органическими фосфатами, входящими в состав присадки. [c.212]

    Поэтому в одной из лабораторий Гиредмета был организован поисковый опыт [20] по определению коэффициента поглощения расплавленной солевой смеси (состава, % по массе 53 KNO3, 40 NaNOa, 7 NaNOs), т. е. одного нз четырех расплавов, применявшихся в исследованиях [18 19]. Диаграмма, полученная при помощи двухлучевого инфракрасного спектрометра UR-10 (см. рис. 28 в приложении 1), подтвердила, что солевой расплав луче-П розрачен,. причем величина коэффициента поглощения k зависит от длины волны и температуры расплава. Одновременно Интересный материал был обнаружен, в области, не связанной с теплотехникой, а именно в исследованиях по молекулярному Спектральному анализу. [c.16]

    Кроме указанной неопределенности электроонтических и динамических свойств рассматриваемых группировок ошибки их анализа могут быть обусловлены и приборно-методическими погрешностями. При определенных условиях последние могут даже начать превалировать, поэтому их следует рассмотреть самостоятельно. Наиболее известными являются аппаратные искажения, которые приводят к деформации всего контура регистрируемой полосы поглощения [139]. Однако эти изменения спектра, будучи достаточно регулярными, почти не сказываются при проведении количественного анализа. Гораздо большие погрешности возникают иногда (в случае тонких слоев) из-за неправильного определения толщины поглощающего слоя. Дело в том, что закон Бугера—Ламберта—Бера выведен и сформулирован для случая поглощения параллельного пучка света плоскопараллельным слоем исследуемого вещества. Б подавляющем большинстве современных инфракрасных спектрометров конус падающего на образец светового потока имеет угол менее 14°. При таком угле отношение путей, проходимых периферийными и параксиальными лучами света через исследуемый плоский образец, равно 1,03. Очевидно, что эта неравномерность намного меньше неточностей, вносимых регистрирующим устройством в определяемое пропускание образца, вследствие чего ею можно полностью пренебречь. Как мы увидим ниже, такое отступление от постоянства длины оптического пути для центральных и периферийных лучей приводит к ошибке измеряемой оптической плотности плоского образца менее чем на 0,1%. [c.188]

    Были проведены два сравнительных опыта. В первом опыте три-н-октилалюминий (0,12 моля) кипятили с чистым 2-этил-гексеном-1, С4Н9(С2Нб)С = СН2 (1,8 моля) во втором — три-(2-этилгексил)-алюминий (0,12 моля)—со смесью из 2-этил-гексена (Г,44 моля) и к-а-октена СбН зСН = СН2 (0,36 моля). Из приведенных данных видно, что общее количество олефинов и связанных с алюминием алкилов с прямой и разветвленной цепью в обоих опытах совершенно одинаково. Ясно, что в первом опыте концентрация н-а-октена в смеси увеличивается от О до определенной конечной величины. Во втором — должна снизиться от максимальной величины в начале опыта до такой же конечной величины. Это можно очень легко проследить, отбирая небольшие пробы из флегмы и исследуя с помощью инфракрасной спектрометрии. На рис. 2 показаны результаты этих опытов. Кривые действительно подтвердили ожидаемый ход процесса. [c.82]

    Метод непрерывного определения низких концентраций фтора в смесях с азотом основан на титровании фтора сернистым ангидридом с образованием фтористого сульфурила [665, 845]. Изучена возможность применения инфракрасной спектрометрии для определения фтористого сульфурила, количество которого пропорционально искомой концентрации фтора [666]. Для измерений был использован прибор недисперсионного типа контролировались сильные полосы поглощения сульфурила в близкой инфракрасной области при 1 = 6,65 нм. Из примесей, которые могут присутствовать в газовой смеси,— HF, UFe, N2, О2 и SO3— только последний может мешать определению. [c.149]

    Оо ВНИИ НП инфракрасная спектрометрия применяегся главным образом в области структурно-группового анализа. Разработаны следующие методы количественной оценки отдельных структурных групп углеводородов в нефтепродуктах определение а-оле-финов п олефинов с двумя радикалами двойной связи определение группы СНд и общего содержания параф гповых групп СНз содержание длинных цепей групп СП (число групп СНз 4) в парафиновых углеводородах и в цепях нафтеновых углеводородов. [c.13]

    Исходя из этих соображений, нам представлялось весьма интересным при изучении процесса каталитического гидрирования диметилтерефталата определить и основные стереохимические закономерности этой реакции. Гидрирование осуществлялось с применением катализатора никель на кизельгуре при повышенных температуре и давлении в аппаратуре и по методике, описанным ранее [16]. Определение содержания стереоизомеров гексагидродиметилтерефталата в гидрогенизате осуществлялось с помощью ИК-спектров (инфракрасный спектрометр Хильгер Н-800) [17]. [c.88]

    Погрещность измерения суммарного содержания нефтепродуктов методом инфракрасной спектрометрии определяется различием в коэффициентах удельного поглощения для разных сортов нефтепродуктов. Но, как показано у ряда авторов, разброс коэффициентов удельного поглощения в зависимости от состава нефтепродуктов и месторождения нефти для ИК-области спектра примерно в 7 раз меньше, чем для УФ-области. Кроме того, измеряя концентрацию нефтепродуктов по среднему значению коэффициента удельного поглощения, можно сделать величину погрешности от измерения в исследуемой пробе минимальной. Очевидно, что минимизация методической погрешности от неоднозначности состава заключается в измерении интегрального светопропу-скания в определенном диапазоне ИК-области спектра. [c.171]

    Метод может быть распространен далее для определения соединений, содержащих более семи углеродных атомов, однако в этом случае необходима более сложная экспериментальная техника. Лучшее решение этой проблемы должно заключаться в предварительном выделении ряда фракций на аналитических колонках высокой селективности, которые в каждой фракции должны удерживать ароматические соединения сильнее циклопарафинов и циклопарафины сильнее парафинов. Из-за увеличения числа соединений с увеличением числа углеродных атомов полное разделение отдельных компонентов с числом углеродных атомов выше семи маловероятно. Комбинацией хроматографии газов с анализом отдельных фракций при помощи инфракрасной спектрометрии и масспектрометрии это затруднение частично должно быть преодолено. [c.236]

    Определения углерода, водорода и азота были выполнены Вейлером и Штрауссом в Оксфордском университете. Для исследования инфракрасных спектров, проведенного в сотрудничестве с А. Рамзеем и Б. Б. М. Сезерландом в Коллоидном отделе Кэмбриджского университета, использовался инфракрасный спектрометр Хильгера типа 0209 с раздвоенным пучком и автоматической записью. Ранее было проведено более тридцати серий опытов с обычным спектрометром, но в этих условиях поглощение паров воды из атмосферы сильно осложняло работу. Исследование полимеров акрилонитрила представляло определенные трудности  [c.126]

chem21.info

IV.6. Методика ик спектрометрического определения нефтепродуктов в почве

IV.6.1. Основные положения

Общими принципами всех методов являются извлечение суммы неполярных и малополярных углеводородов из почвенного образца органическим растворителем и определение их концентрации в растворе с предварительной очисткой элюатов или без нее.

Таблица IV.5.3

Цвета люминесценции капиллярных вытяжек в битумоидах

Битумоид

Гексановыйбитумоид (ГБ)

Хлороформный битумоид (ХБ)

ГБ

ХБ-ГБ

Почвенный (фоновый)

Бесцветные, очень слабая люминесценция

Розовые, розовато-серые тусклые

< 1

Смешанный (общее региональное загрязнение)

Голубые, голубовато-серые тусклые

Желтые, оранжевые, беловато-желтые

? 1

Нефтяной

Яркие беловато-желтые, голубые, синие

От светло- до темно-коричневых

> 1

Таблица IV.5.4

Цвет люминесценции капиллярных вытяжек нефти и различных нефтепродуктов

Цвет люминесценции капиллярной зоны

Нефтепродукты

Синий, голубой (яркий)

Дизельное масло, дизельное топливо, легкая нефть

Голубовато-серый (тусклый)

Нефтепродукты на начальной стадии окисления

Светло-желтый, желтый

Дизельное масло, отработанное, моторное топливо, нефть малосмолистая

Светло-коричневый, коричневый

Мазут топливный, нефть смолистая

Темно-коричневый

Битум, асфальт

Предварительную очистку выделенных нефтепродуктов от примесей, мешающих определению соединений, проводят хроматографическими методами (в тонком слое, на бумаге, в колонке). Наиболее точными и универсальными методами являются газожидкостная хроматография или инфракрасная спектроскопия.

Предлагаемая методика определения нефтепродуктов в почве основана на экстракции нефтепродуктов из почвы четыреххлористым углеродом с одновременной очисткой элюатов на окиси алюминия в колонке. Концентрации углеводородов в пробе определяются ИК спектрометрическим методом (ИКС).

ИКС метод основан на измерении интенсивности С-Н-связей: метиленовых - СН2 и метильных - Ch4 групп в области 2700-3100 см-1. Количественное определение нефтепродуктов проводят по калибровочным графикам, полученным на основании искусственной смеси углеводородов.

Для определения содержания битумонозных веществ в объектах окружающей среды используется люминесцентный метод, который базируется на пропорциональной зависимости между концентрацией люминесцирующего вещества и интенсивностью люминесценции в области малых концентраций. При этом репрезентативность метода целиком зависит от правильности подбора эталонов.

Чувствительность ИКС метода определения нефтепродуктов в почве составляет 0,02 г/кг воздушно-сухой навески.

IV.6.2. Реактивы

Алюминий окись (Аl2O3) безводный ч., МРТУ 6-09-5296-68. Перед употреблением реактив активируют прокаливанием при t=600±10 °С в течение 4 ч.

Углерод четыреххлористый осч., МРТУ 6-09-2666-65. Проверяют чистоту каждой партии на примеси органических соединений (наличие поглощения в области 2700-3100 см-1) относительно четыреххлористого углерода, перегнанного при 76,6±0,2 °С и пропущенного через колонку с активированной окисью алюминия. При наличии примесей реактив перегоняют при 76,6±0,2 °С.

Изооктан (С8Н18) х.ч., ТУ 6П-8-68.

Гексадекан (С16h44) х.ч., МРТУ 6-09-461467.

Бензол (С6Н6) х.ч., ГОСТ 5955-68.

Кальций хлористый ч., ГОСТ 4460-66.

Вата, промытая четыреххлористым углеродом.

studfiles.net

Лекция 6 ик-спектроскопия гетероатомных соединений нефти

Чтобы судить о характере рассеянного органического вещества (ОВ), послужившего исходным для нефти, при выяснении возможных генетических связей рассеянного ОВ пород с нефтью, необходимо учитывать особенности и содержание кислородных соединений (КС). Структуры с карбонильной группой (С=О) в разных химических формах проявляются по интенсивному поглощению в области 1750-1560 cм-1 , а с гидрокси- группой (ОН) – в области 3800-3100 cм-1

R-C=O R-C-R ‘ R-C=O

I II I

OH O OR’

Кислота кетон сложный эфир

(1) (2) (3)

В(1)ν С=О 1725 – 1700 cм-1 , если же кислота ароматическая, то ν С=О 1650 – 1700 cм-1

Но по одному поглощению карбонильной группы нельзя отнести к одному какому-либо типу КС, поэтому используют полосы поглощения других групп. Например, в кислотах при длинах волн 3000 – 3600 cм-1 проявляются полосы поглощения ОН – групп. Протоны могут взаимодействовать либо с карбонильными группами, либо с гидрокси-группами других молекул с образованием водородных связей. Образование водородных связей сказывается двояко:

  1. полосы поглощения смещаются в область меньших частот

  2. увеличивается интенсивность сигнала и происходит его уширение.

ν О – Н связ. 3300 – 2500 cм-1 ν О – Н свободн. 3550 – 3500 cм-1

Тип связи можно определить, меняя концентрацию образца (либо нагревая его), при уменьшении концентрации происходит сдвиг в сторону больших частот и сужение полосы – здесь связь межмолекулярная. Если же не происходит никаких изменений – то связь внутримолекулярная.

В спиртах и фенолах ν О – Н свободная 3670 – 3580 cм-1 (узкая), ν О –Н связанная 3400 –3200 cм-1 (валентные колебания), а деформационные  1400-1250 cм-1

Для сернистых соединений информативность ИК-спектров очень ограничена.

R-S-R’ сульфиды СН---СН тиофены R-S-S-R’ дисульфиды

II II

СН СН

S

R-S-H меркаптаны

Связи S–S и C–S малоинтенсивные, не характеристичные, положение их сильно зависит от остальной части молекулы. Например, тиофен, дает спектр, аналогичный ароматическому соединению (С–S связь  =720 cм-1). Только меркаптаны и тиофенолы могут быть однозначно идентифицированы по ИК – спектрам. R–S–H, Ar –S–H – в них группа S–H не склонна к образованию Н–связи и дает полосы поглощения в области 2600 – 2550 cм-1

При изучении сернистых соединений часто проводят окисление и превращают в сульфоксиды и сульфоны, которые имеют очень четкие характеристические полосы поглощения и высокую интенсивность полос поглощения:

R-S-R’ S=O 1060 – 1040 cм-1 R-S-R’ 1160 – 1120 cм-1 ,1350 – 1300 cм-1

II II II

О O O

Сульфоксид сульфон

У азотсодержащих соединений нефти (пиридины, хинолины, амиды) имеются характерные полосы поглощения в ИК – спектрах.

Азотистые основания (пиридины, хинолины) :

 С– Н 900 – 700 cм-1 (деформ., в аром. кольце)

ν С=С 1600 –1565-cм-1 (валентные колебания связи С=С)

пиридин

хинолин

Нейтральные азотистые соединения:

ν N–Н ~3400 cм-1 (cредняя интенсивность)

Амиды (слабоосновные АС):

R-C=O Первичные ν N-Н ~3400 – 3500 cм-1 (валентные колебания связи)

Nh3 (NHR) ~ 3440 – 3420 cм-1 вторичныеамиды

ПРИМЕНЕНИЕ ИК-СПЕКТРОМЕТРИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТИПА НЕФТИ

При химических и геохимических исследованиях нефракционированных нефтей и конденсатов используют спектральные коэффициенты. Метод определения типа нефти по ее ИК-спектру поглощения впервые был предложен Г. Брандесом и С. Бхатаччария. Метод основан на прямо пропорциональной связи между содержанием ароматических и метановых структур в нефти и интегральными интенсивностями соответствующих полос поглощения (С= С связи : валентные колебания ν при 1603 – 1605 cм-1 и деформационные колебания  при 723 – 725 cм-1). Показатель (степень, коэффициент) ароматичностиС1 = D1604/ D725 отражает условное соотношение ароматических и парафиновых структур.. Для этого необходимо иметь 2 значения: содержание ароматических УВ, косвенно определяемое (по интенсивности поглощения или площади пика) при 1604 cм-1 (D 1604), и содержание предельных (насыщенных) УВ, определяемое (по интенсивности поглощения или площади пика) при 725 cм-1 (D 725).

Для разных типов нефтей С1 разный:

Метановые С1 < 0,35

Метано-нафтеновые 0,3 < С1 < 0,5

Нафтеновые 0,6 < С1 < 1,2

Нафтено-ароматические 1,2 <С1<3,5

Для характеристики нефтяных образцов используют также другие коэффициенты, например:

С2=D1710/D1470 – условное содержание С=О групп (кетонов, карбоновых кислот).

С3=D965/D721 – условное соотношение нафтеновых и парафиновых структур.

Рис. ИК-спектр нефти месторождения Эмлихайм (Германия)

studfiles.net

Лекция 6 ик-спектроскопия гетероатомных соединений нефти

Чтобы судить о характере рассеянного органического вещества (ОВ), послужившего исходным для нефти, при выяснении возможных генетических связей рассеянного ОВ пород с нефтью, необходимо учитывать особенности и содержание кислородных соединений (КС). Структуры с карбонильной группой (С=О) в разных химических формах проявляются по интенсивному поглощению в области 1750-1560 cм-1 , а с гидрокси- группой (ОН) – в области 3800-3100 cм-1

R-C=O R-C-R ‘ R-C=O

I II I

OH O OR’

Кислота кетон сложный эфир

(1) (2) (3)

В(1)ν С=О 1725 – 1700 cм-1 , если же кислота ароматическая, то ν С=О 1650 – 1700 cм-1

Но по одному поглощению карбонильной группы нельзя отнести к одному какому-либо типу КС, поэтому используют полосы поглощения других групп. Например, в кислотах при длинах волн 3000 – 3600 cм-1 проявляются полосы поглощения ОН – групп. Протоны могут взаимодействовать либо с карбонильными группами, либо с гидрокси-группами других молекул с образованием водородных связей. Образование водородных связей сказывается двояко:

  1. полосы поглощения смещаются в область меньших частот

  2. увеличивается интенсивность сигнала и происходит его уширение.

ν О – Н связ. 3300 – 2500 cм-1 ν О – Н свободн. 3550 – 3500 cм-1

Тип связи можно определить, меняя концентрацию образца (либо нагревая его), при уменьшении концентрации происходит сдвиг в сторону больших частот и сужение полосы – здесь связь межмолекулярная. Если же не происходит никаких изменений – то связь внутримолекулярная.

В спиртах и фенолах ν О – Н свободная 3670 – 3580 cм-1 (узкая), ν О –Н связанная 3400 –3200 cм-1 (валентные колебания), а деформационные  1400-1250 cм-1

Для сернистых соединений информативность ИК-спектров очень ограничена.

R-S-R’ сульфиды СН---СН тиофены R-S-S-R’ дисульфиды

II II

СН СН

S

R-S-H меркаптаны

Связи S–S и C–S малоинтенсивные, не характеристичные, положение их сильно зависит от остальной части молекулы. Например, тиофен, дает спектр, аналогичный ароматическому соединению (С–S связь  =720 cм-1). Только меркаптаны и тиофенолы могут быть однозначно идентифицированы по ИК – спектрам. R–S–H, Ar –S–H – в них группа S–H не склонна к образованию Н–связи и дает полосы поглощения в области 2600 – 2550 cм-1

При изучении сернистых соединений часто проводят окисление и превращают в сульфоксиды и сульфоны, которые имеют очень четкие характеристические полосы поглощения и высокую интенсивность полос поглощения:

R-S-R’ S=O 1060 – 1040 cм-1 R-S-R’ 1160 – 1120 cм-1 ,1350 – 1300 cм-1

II II II

О O O

Сульфоксид сульфон

У азотсодержащих соединений нефти (пиридины, хинолины, амиды) имеются характерные полосы поглощения в ИК – спектрах.

Азотистые основания (пиридины, хинолины) :

 С– Н 900 – 700 cм-1 (деформ., в аром. кольце)

ν С=С 1600 –1565-cм-1 (валентные колебания связи С=С)

пиридин

хинолин

Нейтральные азотистые соединения:

ν N–Н ~3400 cм-1 (cредняя интенсивность)

Амиды (слабоосновные АС):

R-C=O Первичные ν N-Н ~3400 – 3500 cм-1 (валентные колебания связи)

Nh3 (NHR) ~ 3440 – 3420 cм-1 вторичныеамиды

ПРИМЕНЕНИЕ ИК-СПЕКТРОМЕТРИИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТИПА НЕФТИ

При химических и геохимических исследованиях нефракционированных нефтей и конденсатов используют спектральные коэффициенты. Метод определения типа нефти по ее ИК-спектру поглощения впервые был предложен Г. Брандесом и С. Бхатаччария. Метод основан на прямо пропорциональной связи между содержанием ароматических и метановых структур в нефти и интегральными интенсивностями соответствующих полос поглощения (С= С связи : валентные колебания ν при 1603 – 1605 cм-1 и деформационные колебания  при 723 – 725 cм-1). Показатель (степень, коэффициент) ароматичностиС1 = D1604/ D725 отражает условное соотношение ароматических и парафиновых структур.. Для этого необходимо иметь 2 значения: содержание ароматических УВ, косвенно определяемое (по интенсивности поглощения или площади пика) при 1604 cм-1 (D 1604), и содержание предельных (насыщенных) УВ, определяемое (по интенсивности поглощения или площади пика) при 725 cм-1 (D 725).

Для разных типов нефтей С1 разный:

Метановые С1 < 0,35

Метано-нафтеновые 0,3 < С1 < 0,5

Нафтеновые 0,6 < С1 < 1,2

Нафтено-ароматические 1,2 <С1<3,5

Для характеристики нефтяных образцов используют также другие коэффициенты, например:

С2=D1710/D1470 – условное содержание С=О групп (кетонов, карбоновых кислот).

С3=D965/D721 – условное соотношение нафтеновых и парафиновых структур.

Рис. ИК-спектр нефти месторождения Эмлихайм (Германия)

studfiles.net

Метод - инфракрасная спектрометрия - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Метод - инфракрасная спектрометрия

Cтраница 1

Метод инфракрасной спектрометрии основан на измерении поглощения раствора дилинолевой кислоты в четыреххлористом углероде при 5 9 мкм. Дилинолевую кислоту извлекают из топлива обработкой водным раствором едкого кали, кислоту выделяют из солей добавлением соляной кислоты, затем экстрагируют четырех-хлористым углеродом и измеряют поглощение этого раствора н ячейке из каменной соли длиной 10 мм.  [1]

Метод инфракрасной спектрометрии может быть использован для идентификации индивидуальных соединений и количественного анализа простых смесей известного состава. Этот же метод широко применяется при исследовании особенностей химической структуры - наличия и расположения функциональных групп, отдельных связей, изомерных структур, а также при изучении кинетики окисления различных соединений, в том числе и топлив, изменения структуры соединений под действием различных факторов.  [2]

Методом инфракрасной спектрометрии удалось также подтвердить, что при разрушении полимеров разрываются химич. Установлено также, что под действием нагрузки смещается максимум полосы поглощения, связанной с колебаниями полимерных молекул вдоль цепи ( колебаниями связей С-С в карбоцепных полимерах), и изменяется контур полосы. Это свидетельствует о возмущении связей, вызываемом их натяжением. Здесь же непосредственно установлена неравномерность в загрузке полимерных молекул и зарегистрированы молекулы с напряжением в десятки-сотни раз больше среднего.  [3]

Методом инфракрасной спектрометрии был определен структурно-групповой состав олефиновых углеводородов для выяснения структуры олефинов, содержащихся в целевой фракции крекинг-дистиллята.  [4]

Исследования методом инфракрасной спектрометрии показали, что полученные алкилбензолсульфокислоты состоят из моно-сульфокислот.  [5]

Погрешность измерения суммарного содержания нефтепродуктов методом инфракрасной спектрометрии определяется различием в коэффициентах удельного поглощения для разных сортов нефтепродуктов. Но, как показано у ряда авторов, разброс коэффициентов удельного поглощения в зависимости от состава нефтепродуктов и месторождения нефти для ИК-области спектра примерно в 7 раз меньше, чем для УФ-области. Кроме того, измеряя концентрацию нефтепродуктов по среднему значению коэффициента удельного поглощения, можно сделать величину погрешности от измерения в исследуемой пробе минимальной. Очевидно, что минимизация методической погрешности от неоднозначности состава заключается в измерении интегрального светопропу-скания в определенном диапазоне ИК-области спектра.  [7]

Из приведенных соображений следует, что метод инфракрасной спектрометрии не дает возможности оценивать ни истинную кристалличность, ни действительную тактичность образцов. Отношение интенсивностей поглощения на частотах, характерных для кристаллического полимера и сохраняющихся в расплаве ( например, при волновых числах 997 и 975 см-1), представляет собой меру содержания изотактического полимера, образующего спиральную конформацию. Этот метод, однако, дает неверные результаты, если используются ориентированные образцы или если при отжиге образцов происходит термическая деструкция полипропилена. В методе, основанном на измерении площади кривой поглощения, связанной с аморфными областями, удается избежать термодеструкции, но при этом появляется неизбежная ошибка, обусловленная повышением кристалличности полимера при его растяжении.  [8]

Из приведенных соображений следует, что метод инфракрасной спектрометрии не дает возможности оценивать ни истинную кристалличность, ни действительную тактичность образцов. Отношение интенсивностей поглощения на частотах, характерных для кристаллического полимера и сохраняющихся в расплаве ( например, при волновых числах 997 и 975 слг1), представляет собой меру содержания изотактического полимера, образующего спиральную конформацию. Этот метод, однако, дает неверные результаты, если используются ориентированные образцы или если при отжиге образцов происходит термическая деструкция полипропилена. В методе, основанном на измерении площади кривой поглощения, связанной с аморфными областями, удается избежать термодеструк-ции, но при этом появляется неизбежная ошибка, обусловленная повышением кристалличности полимера при его растяжении.  [9]

Из приведенных соображений следует, что метод инфракрасной спектрометрии не дает возможности оценивать ни истинную кристалличность, ни действительную тактичность образцов. Отношение интенсивностей поглощения на частотах, характерных для кристаллического полимера и сохраняющихся в расплаве ( например, при волновых числах 997 и 975 слг1), представляет собой меру содержания изотактического полимера, образующего спиральную конформацию. Этот метод, однако, дает неверные результаты, если используются ориентированные образцы или если при отжиге образцов происходит термическая деструкция полипропилена. В методе, основанном на измерении площади кривой поглощения, связанной с аморфными областями, удается избежать термодеструкции, но при этом появляется неизбежная ошибка, обусловленная повышением кристалличности полимера при его растяжении.  [10]

Это исследование наглядно показывает возможности и пределы использования метода инфракрасной спектрометрии для изучения этой специфической группы. Когда в спектре имеется соответствующая полоса поглощения, группа может быть точно идентифицирована, а также могут быть получены некоторые данные о сопряжении.  [11]

Исследование физически адсорбированных полярных молекул и поверхности окиснокремниевого адсорбента, содержащего гидроксильные группы, методом инфракрасной спектрометрии.  [12]

На основе аппроксимации метиленовой цепи как упругого стержня и частот ее продольных колебаний, полученных экспериментально методом инфракрасной спектрометрии, возможно вычисление модуля Юнга, как модуля осевой упругости цепи.  [13]

Каждую фракцию ( щелочной раствор, содержащий известную концентрацию фракции) анализировали на содержание n - нитрофенола методом инфракрасной спектрометрии в области 405 0 мц. Математическая обработка результатов была проведена по уже описанному методу ( стр.  [15]

Страницы:      1    2

www.ngpedia.ru

СПЕКТРОМЕТР ФСМ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ В ВОДЕ И ПОЧВЕ

Данное оборудование указано в следующих разделах каталога:

Инфракрасный фурье-спектрометр ФСМ 1201 благодаря своим преимуществам и высокой степени автоматизации процесса измерений может использоваться как эффективное средство экологического контроля вместо физически и морально устаревших спектрометров типа ИКС-29 или ИКС-40.

Примерами могут служить определение массовой концентрации углеводородов в воде и почве по интенсивности поглощения метиленовых групп (2925 см-1) в ИК спектре.

Существует целый ряд аттестованных методик для количественного определения нефте-продуктов в воде и почве, а также известные в мировой практике стандартные методы EPA 418.1 и ASTM D3921.

ОСНОВНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА

Высокая чувствительность Рекордное в сравнении с обычными ИК спектрометрами отношение сигнал/шум позволяет в несколько раз поднять чувствительность и количественно определять углеводороды на уровне 0.01 мг/дм³ и ниже. Высокая производительность Время получения спектра при средних требованиях к разрешению и фотометрической точности не превышает 15...20 с. Достоверность анализа Анализ и идентификация осуществляется автоматически с использованием библиотеки стандартных спектров, включенной в базу данных спектрометра. Практически исключается возможность субъективной ошиб-ки оператора. Автоматизация измерений Процесс получения спектра и его обработка полностью автоматизированы. Результаты измерений автоматически протоколируются и заносятся в базу данных.

ИК спектры поглощения калибровочных растворов смеси гексадекана, изооктана и бензола в четыреххлористом углероде.

Толщина кюветы 2 см, спектры приведены к спектру растворителя. Спектры получены на ИК фурье-спектрометре ФСМ 1201, спектральное разрешение 4 см-1, время измерения 20 с. Отношение сигнал/шум для концентрации 6 мг/дм³ примерно 400.

Фурье-спектрометр комплектуется набором кювет, соответствующих требованиям существующих методик, а также оборудованием, необходимым для подготовки образцов.

Пример калибровочной кривой для определения концентрации нефтепродуктов в воде, полученной для растворов смеси гексадекана, изооктана и бензола в четыреххлористом углероде с использованием ИК фурье-спектрометра ФСМ 1201.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Программное обеспечение работает в среде Windows 9x/XP. Управляющая программа позволяет организовать работу оператора, выдавая на дисплей необходимые инструкции и справочную информацию. Результаты измерений автоматически заносятся в базу данных на диске и выдаются в виде протокола на принтер.

granat-e.ru